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基于混合粒子群算法的整周模糊度解算算法
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作者 彭帮旭 叶金才 刘庆华 《电光与控制》 北大核心 2025年第11期14-19,共6页
为了快速、准确地解算全球卫星导航系统(GNSS)整周模糊度,提出了一种基于混合粒子群搜索(HPSO)算法的整周模糊度解算算法。首先,通过随机学习和社会学习策略改进速度更新公式,增强算法搜索前期的全局探索能力;其次,将模拟退火算法引入... 为了快速、准确地解算全球卫星导航系统(GNSS)整周模糊度,提出了一种基于混合粒子群搜索(HPSO)算法的整周模糊度解算算法。首先,通过随机学习和社会学习策略改进速度更新公式,增强算法搜索前期的全局探索能力;其次,将模拟退火算法引入位置更新公式,增强算法搜索后期的收敛速度和跳出局部最优的能力;最后,通过不同维度的整周模糊度解算实验对算法进行验证,结果表明:在三维解算实验中,HPSO算法的解算成功率与LAMBDA算法和MLAMBDA算法相近,但解算时间较两种算法分别减少了0.0475 s和0.0079 s;多维解算实验中,HPSO算法仍具有较好的实时性和鲁棒性;在实际RTK定位解算中,X、Y、Z方向的定位精度均能控制在0.02 m以内,可以达到厘米级定位。 展开更多
关键词 GNSS 载波相位测量 整周模糊度 混合粒子群算法 模拟退火算法
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一种RTK单历元整周模糊度快速确定MAXCOM-DC组合算法
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作者 周命端 解乾龙 +3 位作者 姬旭 徐翔 崔立锟 覃钰涵 《测绘通报》 北大核心 2025年第1期107-111,137,共6页
本文针对传统的RTK单历元整周模糊度确定主辅频相关法(MAXCOM)观测卫星数增多导致单历元整周模糊度确定效率降低的问题,提出了一种单历元卫星分类筛选处理方法;将单历元所有卫星分类为参考星、主星和辅星,应用MAXCOM算法单历元确定主星... 本文针对传统的RTK单历元整周模糊度确定主辅频相关法(MAXCOM)观测卫星数增多导致单历元整周模糊度确定效率降低的问题,提出了一种单历元卫星分类筛选处理方法;将单历元所有卫星分类为参考星、主星和辅星,应用MAXCOM算法单历元确定主星整周模糊度和DC算法确定辅星整周模糊度,并提出了一种新的RTK单历元整周模糊度快速确定算法,称为MAXCOM-DC组合算法。对一组BDS-3实测数据900个连续观测历元进行动态定位试验,结果分析表明,MAXCOM-DC组合算法可避免在应用MAXCOM算法时辅星对主星整周模糊度搜索效率的影响,将主星数设为6时,单历元整周模糊度快速确定效率平均提升了98.5%,且单历元模糊度成功率达99.9%。本文为高采样数据单历元RTK快速定位提供了一种新算法。 展开更多
关键词 实时动态定位 单历元整周模糊度确定 MAXCOM法 DC算法 MAXCOM-DC组合算法
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基于改进蝴蝶搜索算法的DGPS整周模糊度快速解算 被引量:1
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作者 尚俊娜 罗照旺 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期139-145,共7页
为了快速准确地解算差分全球定位系统(DGPS)整周模糊度,提出了一种改进蝴蝶搜索算法(IBOA)求解整周模糊度。首先在蝴蝶优化算法(BOA)的香味系数中加入一个自适应权重,弥补BOA算法觅食行为中较弱的搜索能力;其次使用动态切换概率权衡BOA... 为了快速准确地解算差分全球定位系统(DGPS)整周模糊度,提出了一种改进蝴蝶搜索算法(IBOA)求解整周模糊度。首先在蝴蝶优化算法(BOA)的香味系数中加入一个自适应权重,弥补BOA算法觅食行为中较弱的搜索能力;其次使用动态切换概率权衡BOA算法中全局搜索与局部搜索的比例;最后在全局搜索和局部搜索阶段引入新的迭代位置更新策略,提升了算法全局搜索能力和跳出局部最优能力。与最小二乘模糊度降相关平差算法(LAMBDA)算法进行1000个历元数据的解算对比实验,结果表明所提算法的平均搜索成功率比LAMBDA算法提高了5.07%。 展开更多
关键词 差分全球定位系统 整周模糊度 改进蝴蝶搜索算法 自适应权重
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基于天牛须种群算法的整周模糊度解算算法
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作者 扶笃雄 纪元法 +1 位作者 孙希延 陈紫强 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第6期2434-2443,共10页
如何快速、准确地固定整周模糊度是载波相位测量中的一个关键问题。为了提高整周模糊度搜索速率,提出了一种基于天牛须种群算法(beetle antennae colony search, BACS)的整周模糊度解算算法。通过与BAS算法、BAS-Nadam算法、LAMBDA算法... 如何快速、准确地固定整周模糊度是载波相位测量中的一个关键问题。为了提高整周模糊度搜索速率,提出了一种基于天牛须种群算法(beetle antennae colony search, BACS)的整周模糊度解算算法。通过与BAS算法、BAS-Nadam算法、LAMBDA算法以及MLAMBDA算法进行解算速率、稳定性的对比实验,在三维模糊度解算时,BACS算法在与LAMBDA和MLAMBDA算法解算成功率相当的情况下,能利用更少的时间搜索到模糊度最优解。为了验证BACS算法在高维模糊度解算以及工程解算情况下是否适用,进行了高维模糊度解算的实验以及单频单GPS系统下BACS算法的应用实验。分析及实验表明,BACS算法能很好保证高维模糊度解算的实时性和鲁棒性,对于12维模糊度解算,平均解算时间0.068 s,解算成功率为92%,对于低维模糊度解算,解算速率更快,解算成功率更高。在单频单GPS系统工程解算中,x、y、z方向定位精度分别为±0.008、±0.01、±0.01 m,能达到厘米级精度定位。 展开更多
关键词 载波相位测量 整周模糊度 天牛须种群搜索算法 高维模糊解算 厘米级精
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GPS单历元双差整周模糊度确定主辅频相关算法研究 被引量:1
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作者 周命端 解乾龙 +3 位作者 姬旭 徐翔 崔立锟 白岩松 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2024年第10期991-996,共6页
针对GPS现代化增加的L_(5)频率观测值,提出一种GPS单历元双差整周模糊度确定新算法,称为GPS主辅频相关算法。该算法仅采用GPS单历元数据的伪距观测值及主频率与辅频率的相位观测值,通过扩展双频相关法思想,将L_(1)设为主频率、L_(2)或L_... 针对GPS现代化增加的L_(5)频率观测值,提出一种GPS单历元双差整周模糊度确定新算法,称为GPS主辅频相关算法。该算法仅采用GPS单历元数据的伪距观测值及主频率与辅频率的相位观测值,通过扩展双频相关法思想,将L_(1)设为主频率、L_(2)或L_(5)选为辅频率,建立GPS主频率与辅频率的双差相位观测值内在相关关系模型,在观测值平差值域和模糊度值域作交叉搜索,并利用Ratio显著性检验法单历元确认GPS主频率双差整周模糊度。算例表明,针对GPS现代化后可观测的L_(1)、L_(2)和L_(5)三种原始相位观测值,优选L_(5)为算法辅频率在模糊度解算效率及成功率上均略优于L_(2),本文算法是行之有效的。 展开更多
关键词 单历元RTK定位 双差整周模糊度 主辅频相关算法 L_(5)频率观测值
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改进LAMBDA算法实现单频GPS整周模糊度快速解算 被引量:17
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作者 李豹 许江宁 +1 位作者 曹可劲 朱银兵 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期365-368,共4页
利用单频GPS载波相位差分技术进行动态精密测量时,由于观测历元少,经典LAMBDA算法会出现法矩阵病态导致整周模糊度无法求解。针对这一问题研究了基于TIKHONOV正则化原理的改进LAMBDA算法。通过对双差观测方程系数矩阵进行奇异值分解选... 利用单频GPS载波相位差分技术进行动态精密测量时,由于观测历元少,经典LAMBDA算法会出现法矩阵病态导致整周模糊度无法求解。针对这一问题研究了基于TIKHONOV正则化原理的改进LAMBDA算法。通过对双差观测方程系数矩阵进行奇异值分解选取正则化矩阵,改善了法矩阵的病态性,获得了更高精度的浮点解。利用均方误差矩阵替代协方差阵进行LAMBDA求解,提高了模糊度求解的速度和成功率。对连续100组5个历元实测数据计算表明:与原算法相比,改进LAMBDA算法求得的浮点模糊度偏差从36.48周减小到4.08周,搜索效率和成功率分别改进97.74%和100%。 展开更多
关键词 GPS 整周模糊度 快速解算 正则化
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GPS载波相位整周模糊度的在航快速算法研究 被引量:8
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作者 赵伟 万德均 +1 位作者 刘建业 袁信 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第1期33-36,65,共5页
提出了一种单历元初始整周模糊度在航解算方法,该方法把LAMBDA法和ARCE法的优点综合于一体,可快速准确地解算整周模糊度。对求解方法进行了详细的理论推导,最后通过实测数据验证了此方法的可行性。实验结果表明:该算法计算量小,可在一... 提出了一种单历元初始整周模糊度在航解算方法,该方法把LAMBDA法和ARCE法的优点综合于一体,可快速准确地解算整周模糊度。对求解方法进行了详细的理论推导,最后通过实测数据验证了此方法的可行性。实验结果表明:该算法计算量小,可在一个历元内准确求解出整周模糊度,适合整周模糊度的快速动态求解,对于实现高精度动态导航定位具有很高的实用价值。 展开更多
关键词 GPS 载波相位 整周模糊度 LAMBDA ARCE 动态导航定位 浮点解算 模糊相关
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XNAV算法及其整周模糊度确定方法研究 被引量:9
8
作者 乔黎 刘建业 +1 位作者 郑广楼 熊智 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1460-1465,共6页
X射线脉冲星导航(XNAV)是一种新型的航天器天文导航方法。研究了利用脉冲星脉冲相位观测信息进行导航卫星自主定轨的算法。首先分析了X射线脉冲在卫星和太阳系质心之间的传播时间方程,然后利用卫星与太阳系质心之间的相位差分观测量建... X射线脉冲星导航(XNAV)是一种新型的航天器天文导航方法。研究了利用脉冲星脉冲相位观测信息进行导航卫星自主定轨的算法。首先分析了X射线脉冲在卫星和太阳系质心之间的传播时间方程,然后利用卫星与太阳系质心之间的相位差分观测量建立了系统的观测方程;结合导航卫星的轨道动力学特性,采用扩展卡尔曼滤波算法估计卫星的轨道。考虑到卫星轨道动力学预报得到的卫星位置值具有较好的精度,提出直接利用该位置预报值快速确定整周模糊度,并验证了该方法的可行性。数学仿真表明,该导航算法能够精确确定导航卫星在惯性系下的绝对位置。 展开更多
关键词 X射线脉冲星 卫星 自主导航 相位差分 整周模糊度
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LAMBDA整周模糊度解算方法中的整数Z变换算法 被引量:14
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作者 赵蓓 王飞雪 +1 位作者 孙广富 雍少为 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期254-257,共4页
利用整数Z变换对高度相关的整周模糊度进行降相关,是LAMBDA算法的核心之一。阐述了联合去相关法和迭代法两种整数Z变换算法的基本原理及具体实现过程,通过实际算例从条件数、去相关数等方面对其降相关性能进行了评估和分析,结果表明两... 利用整数Z变换对高度相关的整周模糊度进行降相关,是LAMBDA算法的核心之一。阐述了联合去相关法和迭代法两种整数Z变换算法的基本原理及具体实现过程,通过实际算例从条件数、去相关数等方面对其降相关性能进行了评估和分析,结果表明两种算法去相关水平相当,迭代次数上也无明显差异,总体上讲联合去相关法的处理成功率高于迭代法。 展开更多
关键词 整周模糊度 LAMBDA 数Z变换 联合去相关
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精密单点定位整周模糊度快速固定 被引量:10
10
作者 张宝成 Teunissen J G Peter +2 位作者 Odijk Dennis 欧吉坤 蒋振伟 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期2203-2211,共9页
提出利用GPS参考网估计电离层延迟、卫星相位偏差的算法,用于实现区域内精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)的整周模糊度快速固定.利用站间距约为100~200km的参考网进行实验,结果表明:电离层延迟的内插和外推精度均优于1dm,... 提出利用GPS参考网估计电离层延迟、卫星相位偏差的算法,用于实现区域内精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)的整周模糊度快速固定.利用站间距约为100~200km的参考网进行实验,结果表明:电离层延迟的内插和外推精度均优于1dm,卫星相位偏差估值的日内变化不超过0.2周;此外,单天内不同时刻始,固定PPP整周模糊度所需时长最多不超过10min,且当模糊度成功固定后,三维位置解较之相应浮点解的精度改善优于80%.新算法可望解决PPP普遍存在的收敛时间过长问题,增强了PPP技术的实用性. 展开更多
关键词 GPS 精密单点定位 整周模糊度固定 电离层延迟 卫星相位偏差
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遗传算法在DGPS动态整周模糊度解算中的应用 被引量:9
11
作者 杨宁 张静 田蔚风 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期2025-2026,2032,共3页
在基线长度已知的情况下,利用零空间约束动态求解GPS(GlobalPositioningSystem)双差整周模糊度,进行解的去相关后,应用改进的遗传算法在整周模糊度空间内寻优。根据实测算例解算结果表明,该改进的遗传算法在较少种群数时获得了较好的搜... 在基线长度已知的情况下,利用零空间约束动态求解GPS(GlobalPositioningSystem)双差整周模糊度,进行解的去相关后,应用改进的遗传算法在整周模糊度空间内寻优。根据实测算例解算结果表明,该改进的遗传算法在较少种群数时获得了较好的搜索结果。 展开更多
关键词 遗传算法 整周模糊度 姿态测量 载波相位 GPS
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一种用INS辅助GPS周跳检测和求解整周模糊度的方法 被引量:8
12
作者 赵伟 万德均 刘建业 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期13-18,共6页
在INS/GPS全组合导航系统中 ,需要利用GPS载波相位测量信息 ,其中整周模糊度的确定和周跳的检测是两个关键的技术。文中提出了利用INS信息对GPS解算过程中的周跳检测和整周模糊度的确定进行辅助解算的简易快速算法 ,并进行了计算机仿真... 在INS/GPS全组合导航系统中 ,需要利用GPS载波相位测量信息 ,其中整周模糊度的确定和周跳的检测是两个关键的技术。文中提出了利用INS信息对GPS解算过程中的周跳检测和整周模糊度的确定进行辅助解算的简易快速算法 ,并进行了计算机仿真。仿真结果表明 ,文中提出的INS辅助GPS的周跳检测简易算法可以有效的检测出发生的小到一周的周跳 ;在一定条件下 。 展开更多
关键词 INS GPS 跳检测 整周模糊度 组合导航系统
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基于实数编码遗传算法的GPS短基线整周模糊度搜索 被引量:6
13
作者 夏传甲 徐辉 +4 位作者 万晓云 高万柱 郑德斌 易祎 龙维 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2012年第1期136-140,共5页
将遗传算法用于GPS短基线整周模糊度的搜索计算,从实数编码入手,利用二进制编码染色体杂交前后两对染色体之和不变,且子代的最大值为父代取或的值,最小值为父代取与的值的特点,提出一种基于实数编码的遗传算法。该算法在杂交过程中利用... 将遗传算法用于GPS短基线整周模糊度的搜索计算,从实数编码入手,利用二进制编码染色体杂交前后两对染色体之和不变,且子代的最大值为父代取或的值,最小值为父代取与的值的特点,提出一种基于实数编码的遗传算法。该算法在杂交过程中利用该特点在这个最大最小值范围内随机产生一个子代,另一个子代利用它们之和不变的性质来确定。而初始种群的产生和变异同样可利用产生随机数的方法实现。算例表明,基于实数编码的遗传算法在搜索效率和可靠性方面都优于基于二进制编码的遗传算法。 展开更多
关键词 整周模糊度 实数编码 二进制编码 遗传算法 杂交
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短基线约束条件下的整周模糊度二维搜索算法 被引量:8
14
作者 庞春雷 赵修斌 +2 位作者 卢艳娥 严玉国 余永林 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期43-48,56,共7页
通过对基线仰角和方位角的搜索,在二次残差最小的条件下确定整周模糊度。建立了搜索模型,论述了搜索原理及其应用的具体过程,推导了粗搜索和精搜索的步长。通过试验与最小二乘降相关平差(Least-squares Ambiguity Decorrelation Adjustm... 通过对基线仰角和方位角的搜索,在二次残差最小的条件下确定整周模糊度。建立了搜索模型,论述了搜索原理及其应用的具体过程,推导了粗搜索和精搜索的步长。通过试验与最小二乘降相关平差(Least-squares Ambiguity Decorrelation Adjustment,LAMBDA)算法进行分析比较,验证了新方法的正确性及可靠性,得到了1cm的基线精度,0.6°的仰角和0.4°的方位角精度,且算法简单,搜索效率高,适用于载体的姿态测量。 展开更多
关键词 短基线约束二维搜索 整周模糊度姿态测量航天器
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GPS单历元载波相位整周模糊度的解算方法研究 被引量:10
15
作者 阳仁贵 欧吉坤 任超 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2005年第1期32-34,38,共4页
为了提高模糊度解算的效率和成功率,针对单历元组成的法方程存在严重病态的情况,提出应用修正的TIKHONOV正则化方法降低了法方程的病态性,使实数解接近于整数真实值,并使生成的权逆阵的结构得到明显的改善,而后利用模糊度实数解和权逆... 为了提高模糊度解算的效率和成功率,针对单历元组成的法方程存在严重病态的情况,提出应用修正的TIKHONOV正则化方法降低了法方程的病态性,使实数解接近于整数真实值,并使生成的权逆阵的结构得到明显的改善,而后利用模糊度实数解和权逆阵组成模糊度搜索准则,应用遗传算法进行模糊度搜索。实例证明,应用该方法取得了较好的效果,提高了模糊度的成功率和搜索效率。为应用单历元观测值实现较高精度快速动态定位提供了一些新的方法。 展开更多
关键词 修正的TIKHONOV正则化方法 遗传算法 GPS载波相位整周模糊度 单历元解算
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一种改进型的GPS单频整周模糊度快速解算方法 被引量:3
16
作者 庞春雷 赵修斌 +2 位作者 卢艳娥 余永林 严玉国 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1387-1392,共6页
针对高精度的快速定位中观测矩阵存在病态性问题,研究了单频GPS整周模糊度快速解算方法。依据Tikhonov正则化原理和奇异值分解(SVD)的扰动性质,设计了SVD分解的改进算法,避免了因较小奇异值发生较大抖动而使正则化矩阵出现不稳定的情况... 针对高精度的快速定位中观测矩阵存在病态性问题,研究了单频GPS整周模糊度快速解算方法。依据Tikhonov正则化原理和奇异值分解(SVD)的扰动性质,设计了SVD分解的改进算法,避免了因较小奇异值发生较大抖动而使正则化矩阵出现不稳定的情况;在分析法矩阵病态性特点的基础上,设计了正则化矩阵的构造方法,并从理论上证明了其优越性。实验结果表明,与传统方法和Tikhonov正则化-LAMBDA法相比,新算法能更有效地改善法矩阵的病态性,只利用3~5个历元即能实现模糊度浮点解的快速解算及其固定,且结果可靠,浮点值更加接近真实值。 展开更多
关键词 飞行器控制 导航技术 整周模糊度 浮点值 奇异值 改善正则化矩阵 病态矩阵
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白化处理对快速确定GPS整周模糊度算法的研究 被引量:6
17
作者 陈树新 王永生 陆旭明 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 2001年第5期14-17,共4页
给出了一种快速GPS模糊度分解算法的改进方法 ,该算法通过白化处理 ,消除或减弱短时间内GPS载波双差观测量的相关性 ,提高了卡尔曼滤波器对模糊度估计精度 ,仿真结果表明 :对于短基线情况去相关处理可以在较短的时间内获得较小的估计偏差。
关键词 载波相位测量 整周模糊度 KALMAN滤波器 白化处理 GPS
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北斗系统三频载波相位整周模糊度快速解算 被引量:5
18
作者 王兴 刘文祥 +1 位作者 陈华明 孙广富 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期45-50,共6页
北斗导航定位系统播发三个频率观测值,有助于载波相位整周模糊度的快速、准确固定。传统的几何无关模型三频载波相位模糊度固定算法通常采用遍历整数搜索的方法确定载波相位一伪距组合系数,组合后的噪声因子较大,模糊度固定成功率不... 北斗导航定位系统播发三个频率观测值,有助于载波相位整周模糊度的快速、准确固定。传统的几何无关模型三频载波相位模糊度固定算法通常采用遍历整数搜索的方法确定载波相位一伪距组合系数,组合后的噪声因子较大,模糊度固定成功率不高。在分析了北斗系统伪距测量误差特性的基础上,给出了加权组合噪声因子的定义及其约束下的最优组合系数的求解方法。采用Hatch滤波提高电离层延时误差实时估计精度,成功固定三组线性无关组合系数对应整周模糊度,进而确定基础整周模糊度。利用北斗系统短基线、长基线实测数据对算法性能进行了验证,实验表明:提出的算法可优化超宽巷、宽巷组合噪声因子20%以上,模糊度固定成功率提高10%-18%左右,30s历元平滑后的基础模糊度固定成功率可达90%以上。 展开更多
关键词 北斗系统 三频整周模糊度解算 最优组合 加权噪声因子
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整周模糊度动态快速求解 被引量:5
19
作者 赵伟 袁信 范胜林 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期424-427,共4页
初始整周模糊度的求解是利用 GPS载波相位进行测量时的关键问题。本文提出了一种初始整周模糊度在航快速解算方法 ,该方法由低阶 Kalman滤波器和基线约束条件来实现 ,利用 Kalman滤波器动态递推的特性可以实现模糊度的动态解算 ,由基线... 初始整周模糊度的求解是利用 GPS载波相位进行测量时的关键问题。本文提出了一种初始整周模糊度在航快速解算方法 ,该方法由低阶 Kalman滤波器和基线约束条件来实现 ,利用 Kalman滤波器动态递推的特性可以实现模糊度的动态解算 ,由基线约束条件可以有效地剔除不合理模糊度组合。文中对所提出的算法进行了理论推导 ,并进行了计算机仿真和实测数据分析。仿真和实验结果表明 ,该算法计算量小 ,快速准确 。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 全球定位系统 整周模糊度 载波相位测量 动态解算 基线约束条件
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整周模糊度动态快速求解 被引量:5
20
作者 范胜林 赵伟 袁信 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期89-93,共5页
提出了一种整周模糊度动态快速解算方法。该方法结合了最小二乘分组搜索方法和整数高斯变换方法,减少了备选整周模糊度的组合数。通过采用多种检验方法剔除不正确的模糊度组合,使整周模糊度的解算具有较高的可靠性和较短的时间。且无论... 提出了一种整周模糊度动态快速解算方法。该方法结合了最小二乘分组搜索方法和整数高斯变换方法,减少了备选整周模糊度的组合数。通过采用多种检验方法剔除不正确的模糊度组合,使整周模糊度的解算具有较高的可靠性和较短的时间。且无论在动态还是静态的情况下,整周模糊度解算时间均比较小。 展开更多
关键词 GPS全球卫星定位系统 整周模糊度 最小二乘 载波相位 KALMAN滤波器
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